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2020 Fiscal Year Annual Research Report

Real-time Learning Analytics for Advanced Education Support

Research Project

Project/Area Number 18H04125
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

島田 敬士  九州大学, システム情報科学研究院, 教授 (80452811)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 殷 成久  神戸大学, 情報基盤センター, 准教授 (20512180)
山下 隆義  中部大学, 工学部, 准教授 (60564721)
毛利 考佑  京都大学, 学術情報メディアセンター, 講師 (60796001)
内山 英昭  九州大学, 附属図書館, 准教授 (90735804)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Keywords学習分析 / 教育支援 / 実時間処理 / センシング / 教育評価
Outline of Annual Research Achievements

前年度から,2019年度までの研究成果を利用して有効性の評価を行うための実験を前倒しで開始しており,2020年度も引き続き実証実験を継続しつつ,実験結果に基づいて技術改良やシステム設計の見直しを行った.特に2020年度はコロナ禍により対面授業の開催ができない状況であったため,既開発技術やシステムユーザインタフェースをオンライン授業にも対応できるように研究取り組みを拡張した.新たに開発した技術やシステムがオンライン授業でも有効に利用できることも確認でき,研究成果の展開の幅が拡大できた.各研究課題についての研究実績は以下の通り.
【研究課題1:学習活動の密センシング】コロナ禍によるオンライン授業に対応するために,オンライン形式の学習活動も学習支援システムを介して活動を記録できるようにシステムを改良した.
【研究課題2:新デジタル教科書システム】昨年度までに開発した新デジタル教科書システムを引き続き利用して,学習データの蓄積を行った.
【研究課題3:実時間学習分析】蓄積される学習活動データに対して,学習者の活動状況や授業内容の理解度状況を実時間で分析するための技術開発を継続した.また,オンライン授業でも利用できる学習ダッシュボードの開発を行った.
【研究課題4:適応型教育・学習支援のための情報提示】学習管理システム,デジタル教科書システムと連携させて,各学習者の状況に応じた関連教材や補助教材の推薦などの適応支援ならびに情報低提示するシステム開発を行った.そのシステムで利用する学習者の理解状況に応じて推薦教材の内容を変更する技術開発を行った.
【研究課題5:実時間学習解析に基づく双方向型協働空間の有効性評価】オンライン授業で開発したシステムを利用して評価実験を行った.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

2020年度はコロナ禍で当初計画していた対面授業での評価実験を実施することはできなかったが,代わりにオンライン授業での評価実験を実施することができた.オンライン授業により,各学習者に対して支援する情報の洗い出しや,支援システムの開発など,当初研究予定には含まれていなかった取り組みを進めることができ,結果としてオンライン授業支援を効果的に行うことに繋がった.

Strategy for Future Research Activity

開発したシステムを対面式/オンライン形式に依らず有効性を示すことができるように,システムの改良と評価の検証を継続する.

  • Research Products

    (22 results)

All 2021 2020 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (14 results) (of which Invited: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Understanding the Behavior of Data-Driven Inertial Odometry With Kinematics-Mimicking Deep Neural Network2021

    • Author(s)
      Quentin Arnaud Dugne-Hennequin, Hideaki Uchiyama, Joao Paulo Silva Do Monte Lima
    • Journal Title

      IEEE Access

      Volume: 9 Pages: 36589 - 36619

    • DOI

      10.1109/ACCESS.2021.3062817

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Result Confirmation-based Learning Behavior Analysis Framework for Exploring the Hidden Reasons behind Patterns and Strategies.2021

    • Author(s)
      Zhao, F., Hwang, G.-J., & Yin, C.
    • Journal Title

      Educational Technology & Society

      Volume: 24(1) Pages: 138-151

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Closing the Experiential Learning Loops using Learning Analytics Cycle: Towards Authentic Experience Sharing for Vocabulary Learning2020

    • Author(s)
      Mohammad Nehal Hasnine, Hiroaki Ogata, Gokhan Akcapinar, Kousuke Mouri, and Keiichi Kaneko
    • Journal Title

      International Journal of Distance Education Technologies

      Volume: 3 Pages: 78-98

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An Intelligent Ubiquitous Learning Environment and Analytics on Images for Contextual Factors Analysis.2020

    • Author(s)
      Mohammad Nehal Hasnine, Gokhan Akcapinar, Kousuke Mouri and Hiroshi Ueda
    • Journal Title

      Special Issue of the Applications of Context Awareness Computing and Image Understanding, Applied Sciences

      Volume: 24 Pages: 1-18

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 移動対象の属性と環境情報を導入したLSTMによる経路予測2020

    • Author(s)
      箕浦大晃, 平川翼, 山下隆義, 藤吉弘亘
    • Journal Title

      精密工学会誌

      Volume: 86 Pages: 1026-1033

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Educational big data: extracting meaning from data for smart education2020

    • Author(s)
      Chen, N.-S., Yin, C., Isaias, P. & Psotka, J.
    • Journal Title

      Interactive Learning Environments

      Volume: 28(2) Pages: 142-147

    • DOI

      10.1080/10494820.2019.1635395

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Predicting students’ academic performance by using educational big data and learning analytics: evaluation of classification methods and learning logs2020

    • Author(s)
      Huang, A. Y. Q., Lu, O. H. T., Huang, J. C. H., Yin, C. J. & Yang, S. J. H.
    • Journal Title

      Interactive Learning Environments

      Volume: 28(2) Pages: 206-230

    • DOI

      10.1080/10494820.2019.1636086

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Going Beyond Computer-assisted Vocabulary Learning: Research Synthesis and Frameworks2020

    • Author(s)
      Mohammad Nehal Hasnine, Masatoshi Ishikawa, Kousuke Mouri and Keiichi Kaneko
    • Organizer
      international conference on Human-Computer Interaction Distributed, Ambient and Pervasive Interactions
    • Invited
  • [Presentation] Learning Analytics data flow and visualizing for ubiquitous learning logs in LMS and Learning Analytics Dashboard2020

    • Author(s)
      Songran Liu, Kousuke Mouri and Hiroaki Ogata
    • Organizer
      international conference on Human-Computer Interaction Distributed, Ambient and Pervasive Interactions
    • Invited
  • [Presentation] Learning Support for Career Related Terms with SCROLL and InCircle,2020

    • Author(s)
      Noriko Uosaki, Kousuke Mouri, Takahiro Yonekawa, Chengjiu Yin and Hiroaki Ogata
    • Organizer
      international conference on Human-Computer Interaction Distributed, Ambient and Pervasive Interactions
    • Invited
  • [Presentation] A New Technology Design for Personalized Incidental Vocabulary Learning using Lifelog Image Analysis2020

    • Author(s)
      Mohammad Nehal Hasnine, Kousuke Mouri, Gokhan Akcapinar, Mahmoud Mohamed Hussien Ahmed and Hiroshi Ueda
    • Organizer
      International Conference on Computers in Education
  • [Presentation] Examining primary students’ after-class vocabulary behavioural learning patterns in user-generated learning context: a case study2020

    • Author(s)
      Song Yanjie, Ogata Hiroaki, Yang Yin, Mouri Kousuke
    • Organizer
      International Conference on Computers in Education
  • [Presentation] Self-Attention Networksによる神経信号からの動作識別2020

    • Author(s)
      田邉稜, 平川翼, 山下隆義, 藤吉弘亘
    • Organizer
      ビジョン技術の実利用ワークショップ
  • [Presentation] Deep Learningを用いた経路予測の研究動向2020

    • Author(s)
      箕浦大晃, 平川翼, 山下隆義, 藤吉弘亘
    • Organizer
      電子情報通信学会 パターン認識・メディア理解研究会
  • [Presentation] LearningAnalytics のための生徒の学習活動ログのデータ分析2020

    • Author(s)
      佐竹央義,藤吉弘亘,山下隆義
    • Organizer
      電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
  • [Presentation] Learning Support through Personalized Review Material Recommendations2020

    • Author(s)
      Tetsuya Shiino, Atsushi Shimada, Tsubasa Minematsu, Rin-ichiro Taniguchi
    • Organizer
      7th Workshop on Learning Analytics (LA) Technologies & Practices for Evidence-based Education
  • [Presentation] OpenLA: Library for Efficient E book Log Analysis and Accelerating Learning Analytics2020

    • Author(s)
      Ryusuke Murata, Tsubasa Minematsu, Atsushi Shimada
    • Organizer
      The 28th International Conference on Computers in Education
  • [Presentation] Real-time Feedback Dashboard for Students in Online Class2020

    • Author(s)
      Takuro Owatari, Atsushi Shimada, Tsubasa Minematsu, Maiya Hori, Rin-ichiro Taniguchi
    • Organizer
      2020 IEEE An International Conference on Engineering, Technology and Education (TALE2020)
  • [Presentation] デジタル教科書のログ分析効率化に向けたオープンソースライブラリ「OpneLA」の開発と適用事例の紹介2020

    • Author(s)
      村田 隆介, 島田 敬士, 峰松 翼, 谷口 倫一郎
    • Organizer
      第32回教育学習支援情報システム研究発表会
  • [Presentation] オンライン授業支援のためのリアルタイム学習分析ダッシュボードの開発2020

    • Author(s)
      大渡拓朗, 島田敬士, 峰松翼, 堀磨伊也, 谷口倫一郎
    • Organizer
      第32回教育学習支援情報システム研究発表会
  • [Presentation] 学習活動データに基づく個人適応型復習教材推薦システムの開発2020

    • Author(s)
      椎野 徹也, 島田 敬士, 峰松 翼, 谷口 倫一郎
    • Organizer
      第32回教育学習支援情報システム研究発表会
  • [Remarks] 学習教育データ科学 研究ユニット

    • URL

      https://www.leds.ait.kyushu-u.ac.jp

URL: 

Published: 2021-12-27  

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